CN205003490U - 适于低压台区的智能数据采集装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种适于低压台区的智能数据采集装置，包括壳体和设置在所述壳体内的数据采集和通信电路，所述壳体的背面设有用于安装的安装结构，所述安装结构包括与DIN？35mm标准导轨配合的导槽以及适宜于螺栓连接的四个安装通孔，所述数据采集和通信电路包括主控电路及模拟信号采集端子、数字信号采集端子、光电隔离电路、采样调理电路、信号预处理电路、载波通信电路和信号指示电路。本实用新型安装和使用方便，能够通过载波通信方式将相关数据发送给上位设备，为实现电力网络的智能化监控提供了条件。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种智能数据采集装置，主要可用作电力配电网络变台的低压台区及其他适宜场合。
背景技术
目前变台低压台区的数据采集装置主要包括主要用于采集电压的模拟信号采集端子、主要用于采集外接断路器分闸信号、门禁信号等的数字信号采集端子、主要用于协调控制其他电路工作并进行信号处理的主控电路和主要用于显示工作状态的显示电路，通过模拟信号采集端子和数字信号采集端子分别采用所需的各种模拟量和数字量，经主控电路处理形成相应的运行数据并存储，当出现异常时进行相应的显示和报警，这种数据采集装置的缺陷是不能将相关数据上传给上位设备，无法与上位设备进行交互，不利于智能化管理。
另一方面，智能电网是电网技术发展的必然趋势，近年来低压电力线载波技术和移动通信技术的发展为低压电力配电网络智能化提供了可能，因此，有必要开发一种充分利用现有技术手段、能够与上位设备通讯、适应于现代智能化管理要去的适于低压台区的智能数据采集装置。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种适于低压台区的智能数据采集装置，将现有数据采集手段与载波通信技术相结合，将相关电路（元件、模块、芯片和单元电路等）集成在一起，形成便于现场安装和使用的智能数据采集设备，以便将低压台区的相关实时运行信息汇集起来并上传。
本实用新型所采用的技术方案：一种适于低压台区的智能数据采集装置，包括壳体和设置在所述壳体内的数据采集和通信电路，所述壳体的背面设有用于安装的安装结构，所述数据采集和通信电路包括主控电路及模拟信号采集端子、数字信号采集端子、光电隔离电路、采样调理电路、信号预处理电路和载波通信电路，所述模拟信号采集端子的输出通过所述光电隔离电路接入所述信号预处理电路，所述数字信号采集端子的输出通过所述采样调理电路接入所述信号预处理电路，所述信号预处理电路与所述主控电路连接，将经过其预处理的相关信号接入所述主控电路，所述载波通讯电路与所述主控电路双向通信连接，将主控电路发出的通信数据转换为载波信号送入低压电力线，将其他设备通过低压电力线发来的载波信号转换为能够为主控电路识别和处理的信号形式接入主控电路。
本实用新型的工作原理和有益效果为：根据变台或其他使用场合监控需要，通过模拟信号采集端子采用电压等模拟信号，通过数字信号采集端子采集外接断路器分闸信号、浪涌保护器劣化信号、配电门门禁信号等的数字信号，经过相应的采样理和光电隔离，将相应的信号接入信号预处理电路进行降噪、滤波、放大及A/D转换（必要时）等预处理，形成能够为主控电路识别和处理的相应的数据信号，通过主控电路的处理，生成3相电压值、电压高/电压低、断路器分闸、浪涌保护器劣化、配电箱门开等信号并储存，当相关信号变化时，或者依据上位机的查询指令，或者依据预设方式，将相关信息通过载波通信电路以低压电力线载波方式上传至上位的智能通信装置，进而由智能通信装置通过移动通讯网络上传至远程监控终端，由此远程监控终端可以实时监控现场运行情况，并利用自身强大的数据分析和处理能力，在出现异常时进行相应的数据处理，分析判断导致异常的根源，并依据具体情况采取相应的行动，由此为实现电力网络的智能化监控提供了条件，同时也有助于减少用工量，改善工作条件，提高工作效率。
附图说明
图1是本实用新型数据采集和通信电路的原理图；
图2是本实用新型壳体背面的结构示意图；
图3是本实用新型壳体在侧视方向上的结构示意图。
具体实施方式
参见图1-图3，本实用新型涉及一种适于低压台区的智能数据采集装置，包括壳体和设置在所述壳体内的数据采集和通信电路，所述壳体的背面设有用于安装的安装结构，安装结构的具体形式可以依据现有技术，根据现场安装条件设定，所述数据采集和通信电路包括主控电路及模拟信号采集端子、数字信号采集端子、光电隔离电路、采样调理电路、信号预处理电路和载波通信电路，所述模拟信号采集端子的输出通过所述光电隔离电路接入所述信号预处理电路，所述数字信号采集端子的输出通过所述采样调理电路接入所述信号预处理电路，所述信号预处理电路与所述主控电路连接，将经过其预处理的相关信号接入所述主控电路，所述载波通讯电路与所述主控电路双向通信连接，将主控电路发出的通信数据转换为载波信号送入低压电力线，将其他设备通过低压电力线发来的载波信号转换为能够为主控电路识别和处理的信号形式接入主控电路，各所述信号采集端子（包括数字信号采集端子和模拟信号采集端子）可以依据实际需要设置，各电路以及各电路之间的相互连接和通讯/通信方式可以依据现有技术。
优选的，所述主控电路、光电隔离电路、采样调理电路、信号预处理电路和载波通信电路设置在同一个电路板上，以方便安装。
优选的，所述主控电路设有RS485串口，可以通过RS485串口连接外部调试装置进行调试。
优选的，所述数据采集和通信电路设有供电电路，用于向构成所述数据采集和通信电路的各部分电路供电。
可选的，所述供电电路设有外部电源连接件。优选的，所述供电电路还设有备用电源，所述备用电源优选高容量锂电池或超级电容。
优选的，所述主控电路还连接有信号指示电路，所述信号指示电路连接有信号指示灯，所述信号指示灯设置在所述壳体的可视面上（所述壳体的可视面为其正面和各侧面），以方便相关人员检测装置运行状态及通信状态等。
优选的，所述信号指示灯设置在所述壳体的正面。
可选的，所述信号指示灯可以包括运行状态指示灯和通信状态指示灯，还可以包括故障指示灯。
通常，所述模拟信号采集端子可以连接低压电力线A、B、C和N，用于采集各相电压以及零序电压，所述信号采集端子可以接入外接断路器分闸信号、浪涌保护器劣化信号和门禁信号等。
优选的，所述主控电路采用微处理器/芯片。
优选的，所述采样调理电路设有并接的采样电阻和滤波电容。
优选的，所述信号处理电路设有运算放大器，所述运算放大器优选高准确级的运算放大器。
可选的，所述壳体背面的安装结构为与DIN35mm标准导轨配合的导槽20。
优选的，所述导槽的下边缘设有固定卡条22（所称上、下方向依据图2、3所示的上、下方向），上边缘设有弹性卡条21，所述弹性卡条通过卡条弹簧连接所述壳体，所述弹性卡条的外表面（即依据壳体前后方向的后表面或背面）为斜面或弧形面，由此，先将导轨的下沿插到固定卡条内侧的卡槽上，再将导轨的上沿向里（垂直于图1所示的纸面方向）推，导轨上沿在向里推的过程中挤压弹性卡条的外表面，由弹性卡条的斜面或弧形面产生的向上分力将弹性卡条向上推，导轨的上沿扣合到导槽上后，弹性卡条在卡条弹簧的作用下重新向下移动，从外侧卡住导轨的上沿。
优选的，所述弹性卡条为矩形弹簧框13的下框，所述卡条弹簧为设置在所述弹簧框内的折线状弹簧14，所述折线状弹簧的上端连接所述弹簧框的上框，下端连接所述弹簧框的下框，中间设有固定连接点15，所述固定连接点与所述壳体的背面固定连接，由此，通过固定连接点限定了所述弹性卡条的自由位置（不受外部作用力的情况下的位置），使弹性卡条从所述卡槽的上沿向下延伸出来，以便起到对所述导轨的卡接作用。
优选的，所述弹簧框的上框中部设有向上延伸出来的手动部16，所述手动部的前表面设有凹槽23，可以通过该凹槽用手（或工具）将弹簧框向上拉，使弹性开条脱离所述导轨的上沿，以便将壳体从导轨上取下来。
优选的，所述弹簧框的两侧框的里侧（前后方向上的前侧）设有向外伸展的条形侧翼17，所述壳体的背面设有与相应侧翼配合的竖向滑槽18，所述侧翼分别插入各自对应的所述竖向滑槽并与对应的所述竖向滑槽间隙配合，由此可以限定所述弹簧框只能上、下滑动。
优选的，所述壳体的背面设有若干横向和竖向的棱19，棱之间为内凹的平面，由此可以在保证强度的同时节省材料。
优选的，所述壳体由主壳体26和底座10构成，所述主壳体通过主壳体紧固螺丝紧固在所述底座上，所述底座上设有预埋的主壳体紧固螺母11，用于旋接所述主壳体紧固螺丝，由此，所述壳体的背面即为所述底座的背面，所述壳体的正面即为所述主壳体的正面。
优选的，所述壳体底座的四角处各设有一个安装通孔12，可以根据现场情况通过螺丝或螺栓螺母组件将底座安装在安装板或其他安装件上，由此，使这种壳体即能够适应于在标准导轨上安装，也能够适用于在其他件上安装。
优选的，所述主壳体的上下两侧设有条形穿线口24、27。
优选的，所述主壳体的左右两侧（依据图2所示的左右方向）设有条形散热孔25。
优选的，所述主壳体、底座、卡条弹簧和弹簧框均采用塑料制成，所述卡条弹簧和弹簧框一体成型。
本实用新型公开的各优选和可选的技术手段，除特别说明外及一个优选或可选技术手段为另一技术手段的进一步限定外，均可以任意组合，形成若干不同的技术方案。
Claims (10)
1.一种适于低压台区的智能数据采集装置，包括壳体和设置在所述壳体内的数据采集和通信电路，所述壳体的背面设有用于安装的安装结构，所述数据采集和通信电路包括主控电路及模拟信号采集端子、数字信号采集端子、光电隔离电路、采样调理电路、信号预处理电路和载波通信电路，所述模拟信号采集端子的输出通过所述光电隔离电路接入所述信号预处理电路，所述数字信号采集端子的输出通过所述采样调理电路接入所述信号预处理电路，所述信号预处理电路与所述主控电路连接，所述载波通讯电路与所述主控电路双向通信连接。
2.如权利要求1所述的适于低压台区的智能数据采集装置，其特征在于所述主控电路、光电隔离电路、采样调理电路、信号预处理电路和载波通信电路设置在同一个电路板上。
3.如权利要求2所述的适于低压台区的智能数据采集装置，其特征在于所述主控电路采用微处理器/芯片并设有RS485串口，所述采样调理电路设有并接的采样电阻和滤波电容，所述信号处理电路设有运算放大器，所述主控电路还连接有信号指示电路，所述信号指示电路连接有信号指示灯。
4.如权利要求3所述的适于低压台区的智能数据采集装置，其特征在于所述数据采集和通信电路设有用于向其各部分供电的供电电路，所述供电电路设有外部电源连接件并设有备用电源，所述备用电源为高容量锂电池或超级电容。
5.如权利要求1、2、3或4所述的适于低压台区的智能数据采集装置，其特征在于所述壳体背面的安装结构为与DIN35mm标准导轨配合的导槽。
6.如权利要求5所述的适于低压台区的智能数据采集装置，其特征在于所述导槽的下边缘设有固定卡条，上边缘设有弹性卡条，所述弹性卡条通过卡条弹簧连接所述壳体，所述弹性卡条的外表面为斜面或弧形面。
7.如权利要求6所述的适于低压台区的智能数据采集装置，其特征在于所述弹性卡条为矩形弹簧框的下框，所述卡条弹簧为设置在所述弹簧框内的折线状弹簧，所述折线状弹簧的上端连接所述弹簧框的上框，下端连接所述弹簧框的下框，中间设有固定连接点，所述固定连接点与所述壳体的背面固定连接。
8.如权利要求7所述的适于低压台区的智能数据采集装置，其特征在于所述弹簧框的上框中部设有向上延伸出来的手动部，所述手动部的前表面设有凹槽，所述弹簧框的两侧框的里侧设有向外伸展的条形侧翼，所述壳体的背面设有与相应侧翼配合的竖向滑槽，所述侧翼分别插入各自对应的所述竖向滑槽并与对应的所述竖向滑槽间隙配合。
9.如权利要求8所述的适于低压台区的智能数据采集装置，其特征在于所述壳体由主壳体和底座构成，所述主壳体通过主壳体紧固螺丝紧固在所述底座上，所述底座上设有预埋的用于旋接所述主壳体紧固螺丝的主壳体紧固螺母，所述壳体底座的四角处各设有一个安装通孔，所述主壳体的上下两侧设有条形穿线口，所述主壳体的左右两侧设有条形散热孔。
10.如权利要求9所述的适于低压台区的智能数据采集装置，其特征在于所述主壳体、底座、卡条弹簧和弹簧框均采用塑料制成，所述卡条弹簧和弹簧框一体成型。
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Cited By (1)
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2015
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